結(jié)晶與有序、鏈柔性、玻璃化溫度相互之間的關(guān)系（一）

聚合物是通過很多結(jié)構(gòu)單元通過共價(jià)鍵相互鍵接而成，分子量很高，聚合物大分子鏈相互排列和堆積就形成聚集態(tài)。所謂的"結(jié)晶”就是指鏈化學(xué)單元作三維有序的周期性排列。大多數(shù)高分子的結(jié)晶與小分子相比較要困難很多，原由具體有兩層面：第一是長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)造成高分子運(yùn)動(dòng)困難，產(chǎn)生結(jié)晶所需要的時(shí)間很長(zhǎng)；第二是規(guī)整性僅僅是在高分子鏈的局部，沒貫穿于整條高分子鏈。只有結(jié)構(gòu)規(guī)整并有合適的結(jié)晶溫度及充裕的結(jié)晶時(shí)間才能確保高分子出現(xiàn)結(jié)晶。

一、結(jié)晶與有序

對(duì)高分子而言，即便其出現(xiàn)結(jié)晶，并不是大分子鏈上的所有結(jié)構(gòu)單元都參與，總會(huì)有一部分高分子鏈或鏈的一部分處在非晶態(tài)。只存在于完全非晶的聚合物，不存在完全結(jié)晶的聚合物。結(jié)晶聚合物中晶區(qū)和非晶區(qū)是共存的，這個(gè)是結(jié)晶聚合物最重要的特征之一。細(xì)長(zhǎng)而蜷曲的高分子鏈要在三維空間中排列整齊產(chǎn)生晶體是一件較難的事，所以高分子晶態(tài)與小分子物質(zhì)的晶態(tài)相比較有序程度差很多。柔性鏈高分子在極稀溶液中緩慢結(jié)晶時(shí)在厚度方向出現(xiàn)近鄰折疊，最終形成熱力學(xué)上亞穩(wěn)態(tài)的折疊鏈片晶。另外，不發(fā)生近鄰折疊的地方則出現(xiàn)環(huán)圈和連系分子，構(gòu)成非晶相的主要成分。這樣的片晶結(jié)構(gòu)一般在生長(zhǎng)時(shí)進(jìn)一步出現(xiàn)分枝從而組裝成球晶，這一結(jié)晶生長(zhǎng)特點(diǎn)決定了高分子的半結(jié)晶織態(tài)結(jié)構(gòu)。

取向就是指結(jié)構(gòu)單元沿外力作用方向擇優(yōu)排列。取向是具體結(jié)構(gòu)單元的取向，能是鏈段，能是大分子鏈，還可以是晶片或晶帶。取向是一維或二維有序，而結(jié)晶是三維有序。

一些物質(zhì)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)受熱熔融或者被溶劑溶解后，盡管失去了固體物質(zhì)的剛性，成為具有流動(dòng)性的液態(tài)物質(zhì)，但在結(jié)構(gòu)上依然保持著一維或二維的有序排列，物理性質(zhì)上表現(xiàn)出了各向異性。這種兼有晶體和液體的部分性質(zhì)的過渡狀態(tài)稱之為液晶態(tài)。液晶態(tài)介于晶態(tài)與昔通液態(tài)之間，所以又稱為中介相。

除此之外，在提到多組分聚合物的織態(tài)結(jié)構(gòu)時(shí)，一般會(huì)介紹 嵌段共聚物的形態(tài)結(jié)構(gòu)。嵌段共聚物是將2種或2種以上性質(zhì)不同的聚合物鏈段連在一起制備而成的一種特殊聚合物，不同嵌段間的熱力學(xué)不相容是它們微相分離的動(dòng)力，化學(xué)鍵連接又使其形成有限尺寸的有序結(jié)構(gòu)。

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